UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA E GEOQUÍMICA
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO Nº 573
GRANITO SERRA DA QUEIMADA, SUÍTE INTRUSIVA
VELHO GUILHERME, PROVÍNCIA CARAJÁS: TIPOLOGIA,
ASPECTOS PETROLÓGICOS E AFINIDADES
METALOGENÉTICAS
Dissertação apresentada por:
LUCAS MAURÍCIO CONDURU MELO
Orientador: Prof. Dr. Claudio Nery Lamarão (UFPA)
BELÉM 2019
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) de acordo com ISBD Sistema de Bibliotecas da Universidade Federal do Pará
Gerada automaticamente pelo módulo Ficat, mediante os dados fornecidos pelo(a) autor(a)
M528G Melo, Lucas Maurício Condurú
Granito Serra da Queimada, Suíte Intrusiva Velho Guilherme, Província Carajás : tipologia, aspectos petrológicos e afinidades metalogenéticas / Lucas Maurício Condurú Melo. — 2019.
xii, 51 f. : il. color.
Orientador(a): Prof. Dr. Claudio Nery Lamarão
Dissertação (mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Pará, Belém, 2019.
1. Paleoproterozoico. 2. Cráton Amazônico. 3. Granito Serra Da Queimada. 4. Química Mineral. 5. Geoquímica - Pará. I. Título.
GRANITO SERRA DA QUEIMADA, SUÍTE INTRUSIVA
VELHO GUILHERME, PROVÍNCIA CARAJÁS: TIPOLOGIA,
ASPECTOS PETROLÓGICOS E AFINIDADES
METALOGENÉTICAS
DISSERTAÇÃO APRESENTADA POR
LUCAS MAURÍCIO CONDURU MELO
Como requisito parcial à obtenção do Grau de Mestre em Ciências na Área de GEOLOGIA E GEOQUÍMICA, linha de pesquisa PETROLOGIA E EVOLUÇÃO CRUSTAL
Data de Aprovação:
18 /11 / 2019
Banca Examinadora:
Prof. Dr. Claudio Nery Lamarão
(Orientador – UFPA)
Prof.ª Dr.ª Maria de Lourdes da Silva Rosa (Membro-UFS)
Prof. Dr. Davis Carvalho de Oliveira (Membro-UFPA)
Universidade Federal do Pará
Instituto de Geociências
AGRADECIMENTOS - À Deus;
- Aos meus pais e irmã, pelo amor e incentivo na busca de conhecimento.
- Ao meu amor, Elisama Almeida, por todos os conselhos e força durante a produção deste trabalho.
- À Universidade Federal do Pará (UFPA), ao Instituto de Geociências, ao Programa de Pós-graduação em Geologia e Geoquímica, pela infraestrutura e aprendizagem.
- O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel Superior – Brasil (CAPES) – Código de financiamento 001.
- Ao professor Claudio Lamarão pela dedicada orientação, confiança, paciência e conhecimento repassado ao longo desta etapa.
- Ao Grupo de Pesquisa Petrologia de Granitoides (GPPG) do Instituto de Geociências e aos colegas Amanda Suany, Vanisse Rodrigues, Renata Veras, pelas ajudas, discussões e sugestões.
- Ao Laboratório de Microanálises do IG-UFPA, principalmente à Msc. Gisele Tavares Marques e a Química Industrial Ana Paula Picanço Correa pelo suporte na organização,preparação de amostras e sessões de MEV e Microssonda Eletrônica.
RESUMO
O Granito Serra da Queimada (GSQ) é um batólito anorogênico paleoproterozoico, de formato subcircular, com aproximadamente 20 km2 de área, situado ao norte da cidade de São Félix do Xingu, nos domínios da Província Carajás, sudeste do Cráton Amazônico. Secciona unidades arqueanas do Grupo São Félix e paleoproterozoicas do Grupo Iriri, Supergrupo Uatumã, É formado por três fácies petrográficas distintas: biotita sienogranito (BSG), biotita monzogranito (BMG) e sienogranito porfirítico (SGP), todas com conteúdos de máficos < 10%. A ocorrência frequente de intercrescimentos esferulítico e granofíricosugere que as rochas do GSQ cristalizaram em níveis crustaisrasos. Análises de microssonda eletrônica mostraram que as biotitas do GSQ são dominantemente magmáticas, ferrosas eenriquecidas em Al.Análises geoquímicas de rocha total mostraram que o GSQ possui natureza peraluminosa a fracamente metaluminosa, razões FeOt/(FeOt+MgO) entre 0,75 e 0,99 e K2O/Na2O entre 0,6 e 2,33; mostra afinidades geoquímicas com granitos intraplaca do tipo A, do subtipo A2, e granitos ferrosos, sugerindo uma fonte crustal para sua origem. Possui conteúdos de elementos terras raras leves mais elevados que os de elementos terras raras pesados, com padrão sub-horizontalizado para esses últimos, além de anomalias negativas de Eu crescentes no sentido dos BSG, fácies mais evoluída. Os dados geoquímicos mostram que os BSG apresentam conteúdos médios mais elevados de K2O, Y, Rb, W e Sn e mais baixos de TiO2, Fe2O3, MgO, CaO, Ba e Sr em relação às outras fácies, características típicas de granitos especializados.Temperaturas de cristalização baseadas no geotermômetro de saturação em Zr indicaram intervalos entre 754 °C e 870 °C, similar a de outros granitos anorogênicos da Província Carajás. Os estudosgeológicos, petrográficos, de química mineral e geoquímicos comparativos entre o GSQ e outros granitos especializados pertencentes à Suíte Intrusiva Velho Guilherme, indicam que as rochas sienograníticas do GSQ mostram potencial para mineralização em W e Sn e que ele pode ser enquadrado no contexto geológico desta importante suíte granítica.
Palavras-chave: Paleoproterozóico. Cráton Amazônico. Granito Serra da Queimada. Química mineral. Geoquímica-Pa. Granito tipo-A.
ABSTRACT
The Serra da Queimada Granite (GSQ) is a subcircular paleoproterozoic anorogenic batholith, approximately 20 km2 in area, located north of the city of São Félix do Xingu, in the Carajás Province, southeast of the Amazonian Craton. It splits archean units of the São Félix Group and paleoproterozoic groups of the Iriri Group, Uatumã Supergroup. It is formed by three distinct petrographic facies: syenogranite biotite (BSG), monzogranite biotite (BMG) and porphyritic syenogranite (SGP), all with graphics content<10%. The frequent occurrence of spherulitic and granopyric intergrowths suggests that GSQ rocks crystallized at shallow crustal levels. Electron probe analysis showed that GSQ biotites are predominantly magmatic, ferrous and Al-enriched. Total rock geochemical analyzes showed that GSQ is peraluminous to weakly metaluminous, FeOt/(FeOt +MgO) ratios between 0.75 and 0.99 and K2O/Na2O between 0.6 and 2.3; shows geochemical affinities with intra-plate A type granites, of subtype A2, and ferrous granites, suggesting a crustal source for their origin. It has higher light rare earth element contents than heavy rare earth elements, with a sub-horizontal pattern for the latter, as well as increasing negative Eu anomalies towards the more evolved BSG facies. The geochemical data show that BSG have higher average K2O, Y, Rb, W and Sn content and lower TiO2, Fe2O3, MgO, CaO, Ba and Sr than other facies, typical characteristics of specialized granites. Crystallization temperatures based on the Zr saturation geothermometer indicated ranges between 754 °C and 870 °C, similar to other anorogenic granites in the Carajás Province. Comparative geological, petrographic, mineral chemistry and geochemical studies between the GSQ and other specialized granites belonging to the Velho Guilherme Intrusive Suite indicate that sienogranitic rocks of the GSQ show potential for mineralization in W and Sn and that it can be framed in the geological context of this important granite suite.
Keywords: Paleoproterozoic. Amazonian Craton. Serra da Queimada Granite. Mineral Chemistry. Pa-Geochemistry. A-type Granite.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES Capitulo 1
Figura 1 - (A) Mapa esquemático do Cráton Amazônico com a localização da área de estudo. (b) Mapa geológico simplificado da Província Carajás com a distribuição das suítes graníticas anorogênicas do Cráton Amazônico. DRM=Domínio Rio Maria. XR=Região do Xingu. B=Bacia Carajás. Em negrito, Granito Serra da Queimada. Fonte: Modificado de Dall’Agnol et al. (2005)...2 Figura 2 - Mapa de acesso e localização à área de estudo...3 Figura 3 - Províncias geocronológicas do Cráton Amazônico. (A) Fonte: Tassinari &
Macambira (2004) e (B) Santos et al. (2006)...6 Figura 4 - Mapa geológico Granito Serra da Queimada Fonte: (CPRM 2008)...7
Capítulo 2
Figura 1 - (A) Serras irregulares responsáveis pelo relevo positivo da região envolvendo o GSQ. (B) e (C) Lajedos e blocos rolados, principais formas de afloramento na região. (D) lajedos de biotita sienogranito recorrentes na base das serras. (E) Pequena cava de atividade garimpeira... Erro! Indicador não definido.12
Figura 2 - (A) Mapa geológico do GSQ, mostrando a distribuição espacial de suas rochas e dos pontos estudados. (B) Imagem aerogeofísica da região de ocorrência do GSQ mostrando sua delimitação...13 Figura 3 - Diagramas Q-A-P e Q-A+P-M’ Fonte: (Streckeisen 1976), mostrando a distribuição dasrochas do GSQ...14 Figura 4 - (A-C) Biotita sienogranitos (BSG): (A) aspecto das texturas hipidiomórfica e granofírica mostrando cristais de plagioclásio (Pl) e feldspato potássico (Kfs) intensamente sericitizados e argilizados, respectivamente. (B) Cristais de biotita (Bt) alterados para clorita. (C) Cristais de plagioclásio em contato com cristais defeldspato potássico (Kfs).: (D- E) Textura granular hipidiomórfica dominante nos BMG. (F) Detalhe de cristais de Bt e Kfs intensamente cloritizados e argilizados, respectivamente. Abreviações segundo Fonte: Whitney & Evans (2010)...18
Figura 5 - (A) Aspectos texturais dos SGP: (A) destaque para os fenocristais subarredondados de quartzo (Qz) e feldspato potássico (Kfs) argilizados imersos em matriz felsítica; pseudomorfo de anfibólio (Anf) transformado para epidoto (Ep). (B) aglomerado de cristais de anfibólio transformados para epidoto imersos em matriz quartzo-feldspática. (C) Aspecto texturais dos BMG. (D) cristais de biotita cloritizados, recorrentes nestas rochas. Abreviações segundo Whitney & Evans (2010)...20 Figura 6 - Imagens de ERE de minerais acessórios de GSQ. (A) e (B) mineralogia acessória característica dos sienogranitos. (C) Cristais de ilmenita, apatita e zircão comuns nos SGP. (D) e (E) Mineralogia acessória dos BMG, com cristais de magnetita e titanita primária típicas dos monzogranitos. (F) Titanita secundária, rutilo e cristais de apatita. Ap= apatita, Ilm= Ilmenita, Kfs= feldspato potássico, Mag= magnetita, Fl=fluorita,Rt= rutiloTtn= titanita, Th= thorita, Zrn= zircão; Abreviações segundo Fonte: Whitney & Evans. (2010)...21 Figura 7 - (A) Cristais de biotita dos BSG intensamente cloritizados. (B) Imagem ERE
evidenciando o grau de intensa cloritização de cristais de biotita dos BSG (não utilizados). (C) cristais de biotita representantes dos BMG com características morfológicas e composicionais preservadas. (D) Fotomicrografia da fácies BMG com cristais de biotita bem preservados, porém parcialmente cloritizados. BMG=biotita monzogranito; BSG=biotita sienogranito; Bt=biotita; Chl=clorita; Qz=quartzo; Ap=apatita. Abreviações segundo Fonte: Whitney e Evans (2010)...22 Figura 8 - (A) Diagrama Fet/(Fet+Mg) vsIVAl Fonte: (Deer et al. 1992) mostrando a distribuição das biotitas do GSQ. Notar leve trend anita-siderofilita. (B) Diagrama VIAl+Fe3++Ti – Mg – Fe2++Mn (Foster 1960) mostrando o enriquecimento em Fe das biotitas do GSQ. A=anfibólio. B=biotita. MG=monzogranito. SG=sienogranito. L=leuco. AFG=álcali-feldspato granito. IAlt=intensamente alterado. LBLMG=biotita leucomonzogranito tardio. Dados compilados de: Granito Jamon= Dall’Agnol et al. (1999, 2005); Granito Bannach= Fonte: Mesquita (2017); Granito Antônio Vicente= Fonte: Teixeira (1999; Nery 2019); Granito Serra da Queimada= este trabalho...23 Figura 9 - Diagrama FeO+MnO–10*TiO2–MgO Fonte: (Nachit et al. 2005) mostrando a distribuição dominante das biotitas dos BMG do GSQ no campo magmático. Campos com a composição de biotitas de granitos selecionados para comparação. Legenda conforme a Figura 8...24
Figura 10 - Diagramas Al2O3 xMgO e FeO – MgO – Al2O3 Fonte: (Abdel-Rahman et al. 1994) mostrando a afinidade das biotitas do Granito Serra da Queimada com granitos anorogênicos e peraluminosos. Campos com a composição de biotitas de granitos selecionados para comparação...25 Figura 11 - Diagramas de Harker para os elementos maiores do GSQ. (A) TiO2 x SiO2. (B)
Al2O3 x SiO2. (C) CaOx SiO2. (D) FeO x SiO2. (E) MgO x SiO2. (F) K2O+Na2O x SiO2. BSG=biotita sienogranito. BMG= biotita monzogranito. SGP= sienogranito porfirítico...29 Figura 12 - Diagramas de Harker utilizando elementos traços do Granito Serra da Queimada. (A) Rb x Ba. (B) Srx Ba.(C) Rb x Sr. (D) Rb/Sr x Ba/Sr. BSG=biotita sienogranito. BMG= biotita monzogranito. SGP= sienogranito porfirítico...30 Figura 13 - Diagramas geoquímicos mostrando a distribuição das amostras do Granito Serra
da Queimada e de outros granitos pertencentes à SIVG. (A) Diagrama A/NK x A/CNK (Shand et al. 1951). (B) Diagrama FeOt/(FeOt+MgO) x SiO2 Fonte: (Frost et al. 2001). Análises químicas dos granitos Velho Guilherme (GVG), Antônio Vicente (GAV) e Mocambo (GM) Fonte: compiladas de Teixeira (1999). Análises químicas do Granito Bom Jardim (GBJ) Fonte: compiladas de Lamarão et al. (2012). A/NK=Al2O3/Na2O+K2O; A/CNK=Al2O3/CaO+Na2O+K2O...31 Figura 14 - (A) Padrão de distribuição dos elementos terras raras do Granito Serra da Queimada, normalizado segundo Fonte: Evensen et al. (1978),em comparação com outros granitos da Suíte Intrusiva Velho Guilherme (Velho Guilherme e Mocambo) (B), Antônio Vicente (C) e Bom Jardim (D). Análises químicas dos Granitos Velho Guilherme, Mocambo e Antônio Vicente compiladas de Teixeira (1999). Análises químicas do Granito Bom Jardim Fonte: compiladas de Lamarão et al. (2012)...32 Figura 15 - Diagramas geoquímicos mostrando ambiente tectônico e tipologia das amostras
do Granito Serra da Queimada. (A) Y + Nb x Rb (Pearce et al. 1984). (B) (Zr + Nb + Y + Ce) x FeOt/MgO (Whalen et al. 1987) M, I e S: média dos granitos tipo I, M e S; FG: granitos félsicos fracionados (C) Nb-Y-Ga e Nb-Y-Ce (Eby 1992); BSG=biotita sienogranito. BMG= biotita monzogranito. SGP= sienogranito porfirítico. Análises químicas dos granitos Velho Guilherme (GVG), Mocambo (GM) e Antônio Vicente (GAV) compiladas de Teixeira (1999). Análises químicas do Granito Bom Jardim (GBJ) Fonte: compiladas de Lamarão et al. (2012)...34
Figura 16 - (A) Diagrama FeOt/(FeOt+MgO) x Al2O3 (Dall’Agnol & Oliveira 2007) mostrando os campos característicos de granitos tipo A reduzidos, oxidados e cálcio-alcalinos. (B) Diagrama Rb-Ba-Sr (El-Bouseily & El-Sokkary 1975) individualizando granitos anômalos, normais e fortemente fracionados. BSG=biotita sienogranito. BMG= biotita monzogranito. BMGO= biotita monzogranito orientado. SGP= sienogranito porfirítico. Análises químicas dos granitos Velho Guilherme, Mocambo e Antônio Vicente compiladas de Teixeira (1999). Análises químicas do Granito Bom Jardim compiladas de Lamarão et al. (2012). Legenda conforme a Figura 15...35 Figura 17 - Diagrama K/Rb x SiO2 (Blevin 2003) mostrando os estados de diferenciação do GSQ. Dados do campo da Suíte Intrusiva Velho Guilherme compilados de Teixeira et al. (2005) e Lamarão et al. (2012). BSG=biotita sienogranito. BMG= biotita monzogranito.SGP= sienogranito porfirítico...38 Figura 18 - Diagrama Sr x Rb/Sr (Lehmann & Mahawat 1989) mostrando a distribuição das rochas do Granito da Serra da Queimada. Dados do campo da Suíte Intrusiva Velho Guilherme Fonte: compilados de Teixeira et al. (2005) e Lamarão et al. (2012) Dados dos campos dos granitos Hernyingyi e Pilok (Lehmann & Mahawat 1989). BSG=biotita sienogranito. BMG= biotita monzogranito. SGP= sienogranito porfirítico. Os círculos pretos indicam as composições médias dos granitos com alto e baixo cálcio Fonte: (conforme Turekian & Wedepohl 1961)...39
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Composição modal das rochas do Granito Serra da Queimada... 7 Tabela 2 - Composições químicas (WDS) representativas e fórmula estrutural das biotitas do Granito Serra da Queimada. ...30 Tabela 3 - Amostras selecionadas para análises de rocha total...31 Tabela 4 - Composição química média do Granito Serra da Queimada e de outros granitosda Suíte Intrusiva Velho Guilherme...32 Tabela 5 - Estimativas de temperatura para as diferentes fácies do GSQ segundo o geotermômetro experimental do Zr de Fonte: Watson & Harrison (1983)...41
SUMÁRIO AGRADECIMENTOS...iv RESUMO...v ABSTRACT...vi LISTA DE LUSTRAÇÕES...vii LISTA DE TABELAS...xi CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO………1 1.1 APRESENTAÇÃO ... 1
1.2 LOCALIZAÇÃO E ACESSO AO CORPO ... 3
1.3 CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL. ... 3
1.3.1 Cráton Amazônico ... 3
1.3.2 Província Carajás ... 5
1.3.3 Suíte Intrusiva Velho Guilherme ... 6
1.3.4 Granito Serra da Queimada. ... 7
1.4 PROBLEMÁTICA ... 8 1.5 OBJETIVOS ... 8 1.6 MATERIAIS E MÉTODOS ... 9 1.6.1 Pesquisa bibliográfica ... 9 1.6.2 Viagem de campo……….9 1.6.3 Estudo petrográfico……….9 1.6.4 Química mineral ... 10 1.6.5 Geoquímica ... 10 CAPÍTULO 2 RESULTADOS ... 11
2.1 MAPEAMENTO GEOLÓGICO E AMOSTRAGEM ... 11
2.2 PETROGRAFIA ... 13
2.2.1 Composição modal e classificação petrográfica. ... 14
2.2.2 Biotita Sienogranitos (BSG) ... 16 2.2.3 Biotita Monzogranitos (BMG) ... 16 2.2.4 Sienogranito Porfiríticos (SGP) ... 19 2.2.5 Minerais Acessórios ... 20 2.3 QUÍMICA MINERAL ... 22 2.3.1 Biotitas ... 22 2.3.2 Tipologia ... 24
2.4 GEOQUÍMICA DO GRANITO SERRA DA QUEIMADA ... 27
2.4.1 Procedimentos analíticos ... 27
2.4.2 Elementos Maiores e Menores ... 27
2.4.3 Elementos Traço ... 29
2.4.4 Elementos Terras Raras ... 32
2.4.5 Tectônica e Tipologia ... 32
3 DISCUSSÕES ... 35
3.1 QUÍMICA DAS BIOTITAS ... 35
3.2 TIPOLOGIA E AMBIENTE DE FORMAÇÃO ... 36
3.3 ESTIMATIVA DA TEMPERATURA DE CRISTALIZAÇÃO ... 36
3.4 AFINIDADES METALOGENÉTICAS ... 37
3.5 ESTUDO COMPARATIVO COM OUTROS GRANITOS DA SIVG ... 39
4 CONCLUSÕES...41
CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO 1.1 APRESENTAÇÃO
Granitos do tipo A foram definidos pela primeira vez por Loiselle &Wones (1979) para identificar um grupo de granitoides enriquecidos em ferro que ocorrem em ambientes intra-continentais e apresentamelevados conteúdos de Fe/(Fe+Mg), K2O e K2O/Na2O, REE, Zr, Nb e Ta. Collins et al. (1982) propuseram que suítes graníticas do sudeste da Austrália com altas razões (K2O+Na2O)/Al2O3, Nb, Ga, Y e REE fossem também classificadas como do tipo A. Whalen et al. (1987) utilizaram diagramas envolvendo a razão Ga/Al e os elementos Zr, Nb, Ce e Y para separar granitos tipo A dos tipos I e S. Eby (1992) subdividiu granitos tipo A nos subtipos A1 e A2 com base nas relações entre Y, Nb, Ga e Ce. Anderson e Bender (1989) identificaram a presença de magnetita na maioria dos granitóides do tipo A do sudoeste dos EUA. Dall'Agnol & Oliveira (2007) denominaram esses granitos com magnetita de “granitóides oxidados do tipo A”. Esses granitos são mais magnesianos do que os tipo A fortemente reduzidos e cristalizados em uma maior fugacidade de oxigênio. Alguns granitos tipo A exibem textura rapakivi característica (Haapala & Rämö 1992). Como a composição ferrosa é uma característica comum de todos os granitos tipo A, Frost & Frost (2011) sugeriram o termo ferroso como sinônimo de granitos tipo A.
O elevado potencial metalogenético dos granitos tipo A foi identificado pela primeira vez em granitos mesozóicos da Nigéria (Bowdenet al. 1987, Kinnaird 1985), portadores de mineralizaçõesde nióbio e estanho. Grandes depósitos de Sn geneticamente associados a granitos meso-neoproterozóicos do tipo A têm sido explorados nas Províncias Estaníferas de Rondônia (Bettencourt & Dall'Agnol 1995, Bettencourt et al. 1999, 2005) e do Pitinga, no Amazonas (Borges et al. 2009, Costi et al. 2000, Horbe et al. 1991, Lenharo et al. 2002).
Na Província Carajás, o intenso magmatismo granítico paleoproterozoico foi marcado pela geração de três importantes suítes tipo A (Dall’Agnol et al. 2005): Jamon e Velho
Guilherme, inseridas ao Domínio Rio Maria, e Serra dos Carajás, no Domínio Carajás. Além dessas três suítes, existem os granitos Seringa (Paiva Jr. et al. 2011, Teixeira et al. 2018), São João (Lima et al. 2014, Teixeira et al. 2018), Gradaús (Carvalho 2017, Nery 2019) e Rio Branco (Santos et al. 2013) que fazem parte deste importante magmatismo anorogênico, porém ainda não foram incluídos em nenhuma das três suítes e permanecem como granitos indiferenciados.
A Suíte Intrusiva Velho Guilherme (Abreu & Ramos 1974, Dall’Agnol et al. 1993, CPRM/DNPM 1997, Teixeira et al. 2002a), onde está inserido o Granito Serra Queimada
(GSQ), ocorre dominantemente na região do Xingu, porção noroeste do Cráton Amazônico. Dentre os maciços que compõem esta suíte, apenas o GSQ ainda não possuía estudos petrográficos, geoquímicos e de química mineral que permitissem compará-lo aos demais granitos desta e das outras duas suítes graníticas do Cráton Amazônico.
A Figura 1 mostra o mapa geológico simplificado da Província Carajás com a distribuição das suítes graníticas anorogênicas.
Figura 1- (A) Mapa esquemático do Cráton Amazônico com a localização da área de estudo. (b) Mapa geológico simplificado da Província Carajás com a distribuição das suítes graníticas anorogênicas do Cráton Amazônico. DRM=Domínio Rio Maria. XR=Região do Xingu. B=Bacia Carajás. Em negrito, Granito Serra da Queimada. Fonte: Modificado de Dall’Agnol et al. (2005).
1.2 LOCALIZAÇÃO E ACESSO AO CORPO
O GSQ está situado nos domínios da Província Amazônia Central (Tassinari & Macambira 2004) ou Província Carajás (Santos 2003), pertencendo à folha SB-22-Y-B (Folha São Felix do Xingu), localizado aproximadamente a 20 km a norte do município de São Felix do Xingu (Figura 2).
O acesso à área pode ser feito partindo de Belém via PA-150 (Alça Viária), até a cidade de Xinguara e a partir daí pela PA-279, passando pelos municípios de Ourilândia do Norte e Tucumã até a cidade de São Felix do Xingu, percorrendo um total de 1039 km de distância. Após a travessia do Rio Fresco, afluente do Rio Xingu, o acesso à área onde afloram as rochas do GSQ é feito por vicinais existentes na região.
Figura 2 – Mapa de acesso e localização à área de estudo.
1.3 CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL 1.3.1 Cráton Amazônico
O Cráton Amazônico (CA) localiza-se na região norte da América do Sul, apresentando uma área de aproximadamente 4.500.000 km2; abrange a porção norte do Brasil e outros países como Guiana Francesa, Suriname, Venezuela, Colômbia e Bolívia (Tassinari & Macambira 1999, 2004). O CA é dividido em duas grandes unidades geotectônicas: O
Escudo das Guianas, a norte das bacias do Solimões e Amazonas, e o Escudo Brasil Central a sul. A leste e a sul, é limitado por faixas orogênicas brasilianas e bacias de antepaís da Província Tocantins; a noroeste e sudoeste é recoberto pelas bacias subandinas (Santos et al. 2000, 2006, Vasquez 2006).
Os processos responsáveis pela formação do CA estão relacionados a eventos de acreção e amalgamação de microplacas tectônicas, sendo constituído por terrenos arqueanos e paleoproterozoicos individualizados em seis províncias geocronológicas, segundo Tassinari & Macambira (1999, 2004): Amazônia Central (> 2,5 Ga), Maroni-Itacaiúnas (2,2 – 1,95 Ga), Ventuari-Tapajós (1,95 – 1,8 Ga), Rio Negro-Juruena (1,8 – 1,55 Ga), Rondoniana – São Ignácio (1,5 – 1,3 Ga) e Sunsás (1,25 – 1,0 Ga) (Figura 3 A). Esta subdivisão foi feita com base em idades geocronológicas, trends estruturais, assembleias litológicas, evidências geofísicas e histórias geológicas particulares em relação às províncias adjacentes.
Algumas províncias podem incluir núcleos antigos mais preservados e porções com rochas metamórficas mais jovens, formadas em eventos posteriores (Tassinari & Macambira 2004). O limite entre estas províncias é definido com base, principalmente, em dados geocronológicos, com apoio em dados geológicos e geofísicos. Entretanto em algumas áreas este limite ainda é pobremente conhecido.
Neste trabalho serão abordados os aspectos geológicos regionais da Província Amazônia Central, com ênfase maior para a Suíte Intrusiva Velho Guilherme, tendo em vista que o GSQ está inserido em seu contexto geológico. Tassinari & Macambira (2004) caracterizam a Província Amazônia Central como a porção mais antiga do Cráton Amazônico não afetada pelo ciclo Transamazônico; é circundada pelas províncias Maroni-Itacaiúnas, a norte e nordeste, Ventuari-Tapajós, a oeste, e pelo cinturão neoproterozoico Araguaia, a leste. A Província Amazônia Central foi subdividida em dois grandes blocos tectônicos: O bloco Carajás, caracterizado por regiões com embasamento arqueano onde está inserida a Província Mineral de Carajás, e o bloco Xingu-Iricoumé, onde o embasamento raramente aflora, mas durante o paleoproterozoico foi palco de expressivos eventos magmáticos. Santos
et al. (2000), com base em novos dados U-Pb e Sm-Nd, obtidos nas porções ocidental e
central do Cráton Amazônico, bemcomo na reavaliação de dados geocronológicos disponíveis na literatura, consideraram o bloco Carajás como uma província independente formada durante o arqueano e com extensão até o estado do Amapá.
1.3.2 Província Carajás
A Província Carajás está situada na porção sudeste do Cráton Amazônico (Almeida et
al. 1981) e é considerada um núcleo central preservado e estável desde o final do Arqueano
(2,5 Ga) que integra o contexto geológico da Província Amazônia Central (Tassinari & Macambira 1999, 2004), ou alternativamente, é considerada uma Província arqueana independente (Santos 2003). Ela engloba diversos tipos de depósitos minerais arqueanos e paleoproterozoicos como os depósitos de ferro, cobre, ouro e metais de base,onde estudos de detalhe possibilitaram a caracterização dosdiferentes processos geológicos responsáveis pela sua formação, bem como o entendimento de sua evolução crustal.
Vasquez et al. (2008), seguindo a proposta de Santos et al. (2003), definiram dois domínios para Província Carajás: o Domínio Rio Maria (DRM), de idade mesoarqueana (3,0 – 2,86 Ga), e o Domínio Carajás, formado por rochas meso a neoarqueanas (3,0 – 2,76 Ga) e comparativamente menos estudado (Figura 3B). Feio (2011) admitiu a existência de um Subdomínio de Transição (SDT) entre a Bacia Carajás e o DRM. O limite do SDT com o DRM estaria situado a sul da cidade de Xinguara ou a norte do Greenstone belt de Sapucaia (Dall’Agnol et al. 2006, Vasquez et al. 2008) e se prolongaria lateralmente até a região de São Félix do Xingu. Dall’Agnol et al. (2013) adotaram as denominações de Domínio Canaã dos Carajás (DCC) e Domínio Sapucaia (DS) para as porções norte e sul deste Subdomínio por entenderem que os mesmos não corresponderiam a uma crosta arqueana homogênea.
Os domínios identificados acima são limitados por grandes descontinuidades regionais de direção E-W e apresentam significativas diferenças em sua evolução geológica, reconhecidas a partir das associações litológicas presentes nestes blocos. O DCC seria caracterizado pela dominância de granitos stricto sensu (granitos Canaã dos Carajás, Bom Jesus, Cruzadão e Serra Dourada) e associações charnoquíticas neoarqueanas (Suíte Planalto e Diopsídio-Norito Pium), com raras ocorrências de TTG (Trondhjemito Rio Verde e Tonalito Campina Verde) e granitos anorogênicos (Feio et al. 2012, Santos et al. 2013). O DS seria formado por granitoides tipo TTG (Tonalito São Carlos, Granodiorito Pantanal e similares), rochas sanukitoides (granodioritos Água Azul e Água Limpa) e leucogranitos diversos, análogos àqueles identificados no DRM, sendo, porém, afetados por eventos neoarqueanos (Gabriel & Oliveira, 2014, Silva 2013, Santos et al. 2013, Teixeira et al. 2013, Leite-Santos & Oliveira 2016).
Figura 3 - Províncias geocronológicas do Cráton Amazônico. Fonte: (A) Tassinari & Macambira (2004) e (B) Santos et al. (2006).
1.3.3 Suíte Intrusiva Velho Guilherme
A Suíte Intrusiva Velho Guilherme é composta por diversos maciços graníticos, intrusivos tanto em rochas arqueanas do Domínio Rio Maria e do Cinturão de Cisalhamento Itacaiúnas, como em rochas paleoproterozoicas do Grupo São Felix e no Granito Parauarí. Alguns desses granitos foram individualizados e caracterizados em detalhe, como os maciços Antônio Vicente, Mocambo, Velho Guilherme, Benedita, Ubim-Norte, Ubim-Sul, Bom Jardim e Rio Xingu (Figura 1), todos com idades de cristalização em torno de 1,88 – 1,86 Ga (Dall’Agnol et al. 1993, 2005; Teixeira 1999; Teixeira et al. 2002, 2005; Lamarão et al. 2012) e inseridos na Província Estanífera do Sul do Pará (Abreu & Ramos 1974; CPRM/DNPM 1997). Por fim, o Granito Serra da Queimada, diferentemente dos outros corpos citados, ainda apresenta carência de estudos petrográficos e geoquímicos em escala de semidetalhe.
De modo geral, as rochas graníticas que constituem a Suíte Intrusiva Velho Guilherme são isotrópicas, metaluminosas a peraluminosas, com composição sienogranítica a álcali-feldspato granítica, caracterizadas como anorogênicas e com assinaturas de granitos do tipo A intraplaca (Whalen et al. 1987, Pearce et al. 1984, Eby 1992). Mineralizações de cassiterita, wolframita, fluorita, molibdenita e topázio são comuns nesses corpos, geralmente acompanhando as rochas mais evoluídas e intensamente hidrotermalizadas e a corpos de
greinsens associados (Teixeira 1999, Teixeira et al.2002, 2005, Lamarão et al. 2012).
1.3.4 Granito Serra da Queimada.
O Granito Serra da Queimada (GSQ) foi estudado preliminarmente por CPRM/DNPM (1997) e Pinho (2005). Corresponde a um plúton granítico intrusivo em rochas supracrustais do Grupo São Félix, forma subcircular, aflorando em uma área de cerca de 20 km2 e formando serras (Figura 4). Segundo Pinho (2005) as rochas que constituem o GSQ são isotrópicas, com textura fanerítica média a grossa e coloração variando de rosa-acinzentada a cinza levemente esverdeada, com vênulas milimétricas que seccionam a rocha em diversas direções, indicando, muito provavelmente, a movimentação de fluídos posteriores a sua cristalização.
1.4 PROBLEMÁTICA
Os avanços científicos acerca do magmatismo anorogênico na região da Província Carajás aconteceram de forma significativa ao longo das últimas décadas, com a obtenção de dados petrológicos, geocronológicos e isotópicos que definiram assinaturas geoquímicas características, aspectos evolutivos e, no caso da SIVG, metalogenéticos dessas rochas (Dall’Agnol et al. 1993,1999b, Teixeira 1999, Teixeira et al. 2002, 2005, Almeida et al. 2006, Lamarão et al. 2007, 2012, 2013, 2014, 2018; Oliveira et al. 2009, 2010, Paiva Jr. et al. 2011, Lima et al. 2014, Carvalho 2017, Melo & Lamarão 2017, Teixeira et al. 2018). Entretanto, mesmo com uma série de trabalhos já desenvolvidos, ainda existem granitos que carecem de estudos geológicos, petrográficos e geoquímicos de detalhe, como o GSQ.
O GSQ foi inserido na Suíte Intrusiva Velho Guilherme com base em estudos petrográficos limitados as suas bordas e em uma datação pelo método de evaporação de Pb em zircão (1888±12 Ma), interpretada como sua idade de cristalização (Pinho 2005). Lamarão
et al. (2007) mostraram que zircões do GSQ são similares morfológica e geoquimicamente a
zircões de outros corpos mineralizados em Sn da Suíte Intrusiva Velho Guilherme; com base neste estudo, sugeriram que o GSQ possui potencial para mineralização e poderia ser incluído nesta suíte. Entretanto, o mapeamento geológico detalhado deste corpo, somado a estudos geoquímicos de rocha total e de química mineral em biotitas, contribuíram para definir de modo mais claro sua distribuição espacial (fácies), assinatura geoquímica, tipologia, evolução magmática e sua afinidades metalogenética, além de confirmar sua inclusão na Suíte Intrusiva Velho Guilherme.
1.5 OBJETIVOS
O objetivo principal foi avançar na caracterização do GSQ sob seus aspectos geológicos, petrográficos, geoquímicos e de química mineral, definindo sua assinatura geoquímica, séries magmática, tipologia, características evolutivas e sua relação com a mineralização estanífera. Como objetivos específicos destacam-se:
- Definir com maior precisão os limites espaciais do GSQ; - Identificar e classificar suas variedades faciológicas; - Caracterizar suas fases acessórias primárias;
- Definir os tipos de anfibólio e biotita através de análises de microssonda, classificando-os em diagramas específicos;
- Relacionar a composição de suas biotitas com a natureza do magma (tipologia, fO2) a partir do qual elas cristalizaram;
- Definir através do geotermômetro do Zr os intervalos de temperatura de sua cristalização; - Caracterizar as diferentes fácies do GSQ, discutindo suas afinidades geoquímicas, tipologia, processos magmáticos que contribuíram para sua evolução e sua afinidade metalogenética; - Comparar os dados obtidos com outros corpos das três suítes graníticas anorogênicas do Cráton Amazônico.
1.6 MATERIAIS E MÉTODOS 1.6.1 Pesquisa Bibliográfica
Foram realizados levantamentos bibliográficos referentes à geologia da região estudada (Abreu & Ramos 1974, CPRM/DNPM 1997, Dall’Agnol et al.1993, 1999b, 2005, Teixeira 1999, Teixeira et al. 2002a, 2005, Almeida et al. 2006) e trabalhos que utilizaram petrografia, geoquímica e química mineral na tipologia, assinatura geoquímica e potencial metalogenético dos granitos anorogênicos do Cráton Amazônico (Lamarão et al. 2007, 2012, 2018, Oliveira et al. 2009, 2010). Esta etapa se desenvolveu até o final da pesquisa, sendo atualizada na medida em que novos dados foram publicados. Foram consultados também, artigos e livros sobre a temática abordada, bem como os aspectos texturais, morfológicos e composicionais de minerais como anfibólio e biotita.
1.6.2 Viagem de Campo
A etapa de campo foi realizada no período de 13 a 19 de julho de 2018 com o objetivo de mapear em escala de semidetalhe o GSQ e complementar sua amostragem.
1.6.3 Estudo Petrográfico
Foram utilizadas inicialmente lâminas delgadas do acervo do Grupo de Pesquisa Petrologia de Granitoides (GPPG) do Instituto de Geociências (IG) da UFPA. Amostras cedidas pela CPRM-Belém e aquelas coletadas na viagem de campo foram descritas e confeccionadas novas lâminas polidas.Foi realizado o estudo por microscopia de luz transmitida em um microscópio ótico convencional que contou com a caracterização de feições mineralógicas e aspectos texturais das diferentes rochas (Bard 1980, Deer et al. 1992 Hibbard 1995, Kerr 1959, Mackenzie et al. 1982). As proporções dos minerais foram calculadas com um contador eletrônico de pontos Stageledge, da marca Endeeper, pertencente ao GPPG. A quantidade de pontos por lâminafoi de 1500 a 1800 (cf. Chayes 1956, Hutchison
1974). Os dados modais foram alocados no diagrama QAP (Streckeisen 1976, Le Maitre et al. 2002). Os estudos petrográficos foram realizados no Laboratório de Petrografia do Programa de Pós Graduação em Geologia e Geoquímica (PPGG).
1.6.4 Química Mineral
Biotitas e anfibólios das diferentes fácies de Granito Serra da Queimada (GSQ) foram selecionados para análises de química mineral após estudo petrográfico. Foi utilizada uma microssonda eletrônica JEOL, modelo JXA-8230, do Laboratório de Microanálises do Instituto de Geociências (IG) da UFPA, sob as seguintes condições de operação: voltagem de aceleração 15 kV, corrente elétrica 20nA, diâmetro do feixe 10μm. O tempo de análise foi de 20s ou 40s, a depender do mineral e elementos analisados. O efeito de matriz foi corrigido pelo método ZAF (Armstrong 1988). Os cristais usados na análise foram TAP para Si, Al, Mg e Na; PETJ para Cr, Ca, K, Sr; LIF para Ni, Fe, Mn, Ba e Ti; PETH para Cl e V; e LDE1 para F. Os padrões utilizados para os diferentes elementos foram: ortoclásio (Si e K), anortita (Al), wollastonita (Ca), FeO3O4 (Fe), diopsídio (Mg), sodalita (Na e Cl), rutilo (Ti), rodonita (Mn), vanádio (V), Cr2O3 (Cr), biotita (F). Os dados obtidos foram tratados em planilhas do Excel e os diagramas geoquímicos no programa GCDkit 4.3 (Janoušek et al. 2006) e editados no CorelDraw 2018.
1.6.5 Geoquímica
A partir dos estudos petrográficosforam selecionadas 16 amostrasrepresentativas das diferentes fácies do GSQpara análises químicas. Essas amostras foram trituradas, pulverizadas, homogeneizadas e quarteadas. Após, foramenviadas para análises químicas de rocha total no Laboratório ALS Minerals paraanálises dos elementos maiores e menores (SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, MgO, CaO, MnO, Na2O, K2O, P2O5) por ICP-ES e, dos elementos traço (Rb, Sr, Ba, Ga, Y, Zr, Nb, U, Th, Cr, Ni, V), incluindo os Terras Raras (La, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Er, Yb e Lu) por ICP-MS. Os resultados foram tratados no software GCDkit 4.0 e em diagramas específicos, objetivando a classificação geoquímica, definição de processos e séries magmáticas envolvidas, tipologia e assinaturas geotectônica e metalogenética do GSQ (cf. Shand 1950, El-Bouseily & El-Sokkary 1975, Pearce et al. 1984, Whalen et al. 1987, Eby 1992, Dall’Agnol et al.1999, Dall’Agnol & Oliveira 2007). A interpretação das análises geoquímicas foi baseada em livros-textos como Ragland (1989) e Rollinson (1993). Os dados obtidos permitiram discriminar e classificar com maior segurança as rochas do GSQ, bem como compará-las com outros granitos anorogênicos do Cráton Amazônico.
CAPÍTULO 2RESULTADOS
2.1 MAPEAMENTO GEOLÓGICO E AMOSTRAGEM
O Granito Serra da Queimada foi descrito preliminarmente por CPRM/DNPM (1997) e Pinho (2005). Corresponde a um plúton graníticointrusivo em rochas supracrustais do Grupo São Félix; apresenta forma subcirculare área aflorante de cerca de 20 km2. Forma serras irregulares com orientação E-W (Figura 1A) e aflora como lajedos e blocos isolados ao longo das vicinais de acesso ao corpo (Figuras 1B, C), bem como blocos rolados na base das serras (Figura1D). Outro ponto importante observado é a ocorrência de pequenas áreasde atividades garimpeiras dentro dos limites do GSQ e ao longo de suas rochas encaixantes (Figura 1E).
Figura 1. (A) Serras irregulares responsáveis pelo relevo positivo da região envolvendo o GSQ. (B) e (C) Lajedos e blocos rolados, principais formas de afloramento na região. (D) lajedos de biotita sienogranito recorrentes na base das serras. (E) Pequena cava de atividade garimpeira ligada a extração de cassiterita.
O mapeamento de semidetalhe realizado neste estudo, associado com avaliação de imagens geofísicas que demarcam bem a anomalia gerada por rochas graníticas (Figura 2A, B), mostraram que a variação de rochas do GSQ é bem maior do que a descrita anteriormente. Na porção N-NW do corpo ocorrem rochas porfiríticas ricas em K-feldspato e com pórfiros de plagioclásio e k-feldspato bem desenvolvidos e parcialmente alterados;biotita monzogranitos orientados ocorrem nesta porção, porém estão restritosàs bordas do granito.
Nas porções leste e sul ocorremas rochas mais características e dominantes do maciço, representadas por sienogranitos ricos em biotitas fortemente alteradas. Por fim, na porção mais ao sul foram identificados biotita monzogranitos com mineralogia acessória semelhante a dos sienogranitos, porém com a presença de titanitamagmática, incomum em granitos reduzidos e especializados, em algumas de suas amostras.
O mapa geológico do GSQ resultante deste mapeamento é mostrado na Figura 2.
Figura 2. (A) Mapa geológico do GSQ, mostrando a distribuição espacial de suas rochas e dos pontos estudados. (B) Imagem aerogeofísica da região de ocorrência do GSQ mostrando sua delimitação.
2.2 PETROGRAFIA
O estudo por luz transmitida foi realizado com auxílio de um microscópio petrográfico LEICA, modelo DM4500 P LED, equipado com câmera fotográfica, com o objetivo de
descrever e identificar as associações minerais presentes nas diferentes fácies do Granito Serra da Queimada. As lâminas polidas utilizadas neste trabalho fazem parte do acervo do Grupo de Pesquisa Petrologia de Granitoides (GPPG), do Serviço Geológico do Brasil (CPRM-Belém), além de novas amostras coletas na fase de mapeamento geológico.
2.2.1 Composição modal e classificação petrográfica.
Vinte e nove (29) amostras das diferentes fácies do GSQ foram selecionadas para o estudo petrográfico. Para a composição modal foram utilizadas vinte e três (21) lâminas petrográficas econtabilizados em média 1800 pontos/lâmina. As rochas foram classificadas com base no estabelecido pela IUGS - International Union of Geological Sciences (Streckeisen 1976, Le Maitre et al. 2002).
No diagrama Q-A-P (Figura 3), constata-se que não existe grande variação composicional, com as amostras do GSQ concentrando-se nos campos dos sienogranitos e monzogranitos. No diagrama Q-A+P-M’ percebe-se o caráter leucocrático dessas rochas (M’<10 %), o que sugere um caráter evoluído ao seu magma gerador. A presença de dois feldspatos (Pl e Kfs) caracteriza essas rochas como tipicamente subsolvus (Tutle & Bowen 1958). A ocorrência de intercrescimentos esferulíticos e granofíricos demonstra que as rochas do GSQ cristalizaram, provavelmente, em níveis rasos da crosta (Pitcher 1979, 1983).
Figura 3. Diagramas Q-A-P e Q-A+P-M’ (Streckeisen 1976), mostrando a distribuição dasrochas do GSQ.
Tabela 1. Composição modal das rochas do Granito Serra da Queimada.
BSG=biotita sienogranito; BMG=biotita monzogranito; SGP=sienogranito porfirítico; Q= quartzo; A= álcalifeldspato; P= plagioclásio; A+P= soma álcali feldspato+ plagioclásio; M`= somatória de máficos *=dados compilados de Pinho (2005)
Unidades Fácies Amostra Qz kfs Pl Anf Bt Ttn Opq Ms Ap Zr Ep Total Q A P A+P M'
SQ-02 35,7 40,10 19,70 nd 2,00 nd 0,50 nd nd 0,30 nd 100,0 37,0 42,0 20,0 62,0 2,80 SQ-27 34,1 46,30 15,70 nd 2,80 nd 0,10 nd nd nd nd 100,0 35,0 48,0 17,0 65,0 2,90 SQ-38 34 43,00 20,00 nd 2,80 nd nd nd nd 0,10 nd 100,0 35,0 44,0 21,0 65,0 2,90 SQ-29 35,6 44,30 17,10 nd 0,30 nd 0,30 0,30 0,30 0,30 nd 100,0 36,0 45,0 19,0 64,0 0,90 SQ-26 38,7 37,60 21,40 nd 1,50 nd 0,10 nd 0,20 0,20 nd 100,0 39,0 38,0 23,0 61,0 1,80 SQ-19 30,8 46,60 19,00 nd nd nd 2,30 nd 0,40 0,30 nd 100,0 32,0 48,0 20,0 68,0 3,00 NC-SQ-18* 30,9 42,20 8,10 nd 5,00 nd nd 12,60 nd nd nd 100,0 38,0 52,0 10,0 62,0 5,00 NC-SQ-10* 34,1 42,70 18,10 nd 2,10 nd nd nd nd nd nd 100,0 36,0 45,0 19,0 64,0 2,10 NC-SQ-11* 31 45,30 16,00 nd 2,80 nd nd nd nd nd nd 100,0 33,0 49,0 18,0 67,0 2,80 NC-SQ-22* 33,3 40,30 8,60 nd 2,10 nd nd nd nd nd nd 100,0 34,0 49,0 0,2 49,2 2,10 SQ-17 34,4 28,60 33,40 nd 3,00 nd nd 0,60 nd nd nd 100,0 36,0 30,0 34,0 64,0 3,00 SQ-13 27,3 30,10 40,90 nd 0,03 nd 0,80 2,20 nd 0,40 0,60 100,0 24,0 32,0 44,0 76,0 1,23 SQ-35 24,5 28,00 35,50 nd 3,00 0,90 0,50 2,00 nd nd nd 100,0 28,0 32,0 40,0 72,0 4,40 SQ-11 29 29,80 30,00 nd 7,70 nd 0,60 2,90 nd nd nd 100,0 32,0 33,0 35,0 68,0 8,30 SQ-12 22 28,50 42,70 nd 3,30 nd 0,50 1,60 0,50 nd nd 100,0 23,0 32,0 45,0 77,0 4,30 NC-SQ-08* 19 31,00 34,70 nd 0,85 nd 0,70 9,60 0,40 nd 0,60 100,0 22,0 37,0 41,0 78,0 1,95 NC-SQ-8A* 20,5 32,80 33,20 nd 0,60 nd 0,75 7,80 0,30 0,30 0,30 100,0 24,0 38,0 38,0 76,0 9,75 NC-SQ-19* 39,6 22,00 25,40 nd 6,80 nd 0.95 2,70 nd nd 0,30 100,0 46,0 25,0 29,0 54,0 6,80 NC-SQ-12* 24 34,50 31,60 nd 1,80 nd nd 3,20 nd nd nd 100,0 27,0 38,0 35,0 73,0 1,80 SQ-07 30,6 39,90 21,60 5,80 1,60 0,75% 1,05 nd 0,70 0,40 2,10 100,0 32,0 45,0 23,0 68,0 5,86 SQ-08B 27,3 42,80 20,80 2,50 0,50 nd 1,60 nd nd 0,70 3,80 100,0 30,0 48,0 22,0 70,0 6,60 SGP BSG BMG G S Q 15
2.2.2 Biotita Sienogranitos
Os biotita sienogranitos (BSG) apresentam texturas granular hipidiomórfica média, pertítica e localmente granofírica representada por intercrescimentos de quartzo em cristais de feldspato potássico (Figura 4A). De modo geral, essas rochassãocompostas essencialmente por feldspato potássico, quartzo e plagioclásio. A fase varietal corresponde àbiotita fortemente cloritizada, enquanto os acessórios são representados por zircão, apatita, epidoto, allanita e minerais opacos.
O feldspato potássico ocorre como cristais subédricos, de aspecto granular, por vezes prismáticos, com granulação média de aproximadamente 1 mm; cristais mais finos (0,5 mm) preenchem os interstícios intercristalinos. Os cristais estão moderadamente fraturados e apresentam alto grau de argilização (Figura 4B, C), além de alteração para carbonatos; inclusões de minerais acessórios como zircão e apatita estão presentes. Intercrescimentos pertíticos são recorrentes.
Os cristais de quartzo possuem formas anédricas, granulação média (~1 mm), localmente finos (< 0,3 mm). Apresentam-se moderada a intensamente fraturados e com extinção ondulante fraca a moderada; normalmente mostram contatos irregulares com outros minerais.
Os cristais de plagioclásio são prismáticos subédricos a anédricos, de granulação média (2 mm). Apresentam maclamentos albita e albita-carlsbad, porém em alguns cristais essas feições estão parcial a totalmente obliteradas pela intensa sericitização (Figura 4B, C); normalmente mostram contatos retos, por vezes irregulares ou curvos. Algumas inclusões de quartzo e minerais opacos foram identificadas.
A biotita apresenta cristais lamelaressubédricos, médios a finos (1 a < 0,4 mm), com pleocroísmo variando de amarelo claro (X) para marrom esverdeado (Z), comumente cloritizados. Inclusões de zircão, apatita, minerais opacos e fluorita são comuns.
Zircão, allanita, apatita e fluorita são os minerais acessórios inclusos ou associados preferencialmente nas biotitas.
2.2.3 Biotita Monzogranitos
Os biotita monzogranitos(BMG)possuem textura granular hipidiomórfica fina (Figura 4D), formada essencialmente por plagioclásio, feldspato potássico e quartzo, além das texturas mirmequítica e granofírica localizadas. A fase máfica é representada
por finos cristais de biotita fortemente cloritizados. Como minerais acessórios ocorrem zircão, apatita e opacos.
O feldspato potássico ocorre como cristais euédricos a subédricos granulares, por vezes prismáticos, com granulação média a fina dominante. Os cristais estão moderadamente fraturados e com inclusões de zircão e apatita.
O quartzo é anédricos e com hábito granular médio (~1 mm), localmente finos (< 0,1 mm), onde preenchem os espaços intercristalinos. Apresentam-se moderada a intensamente fraturados e com extinção ondulante fraca a moderada; normalmente mostram contatos irregulares com outros minerais.
Os cristais de plagioclásio, com maclamento albita e albita-Carlsbad, são prismáticos,subédricos a anédricos parcialmente alterados parasericita, principalmente em suas porções centrais. Inclusões de biotita, muscovita (alteração da biotita), quartzo e apatita foram observados nos cristais mais desenvolvidos.
Cristais lamelares subédricos, médios a finosde biotita apresentam-sefortemente alterados para clorita, muscovita e, localmente, titanita;comumente formam finos aglomerados de cristais;inclusões de zircão, apatita e minerais opacos são comuns (Figura 4E, F).
Os acessórios identificados sãotitanita euédrica, apatita e zircão, geralmente associados aos cristais de biotita.
Figura 4. (A-C) Biotita sienogranitos (BSG): (A) aspecto das texturas hipidiomórfica e granofírica mostrando cristais de plagioclásio (Pl) e feldspato potássico (Kfs) intensamente sericitizados e argilizados, respectivamente. (B) Cristais de biotita (Bt) alterados para clorita. (C) Cristais de plagioclásio em contato com cristais defeldspato potássico (Kfs). (D- E) Textura granular hipidiomórfica dominante nos BMG. (F) Detalhe de cristais de Bt e Kfs intensamente cloritizados e argilizados, respectivamente.
2.2.4 Sienogranito Porfirítico
Os sienogranitos porfiríticos (SGP) são formados por rochas faneríticas, de granulação média a grossa e textura porfirítica, caracterizada pela presença de fenocristais médios a grossos de quartzo, K-feldspato e plagioclásio com formatos tabulareripiforme imersos em matriz fina heterogranular, constituída principalmente por quartzo, K-feldspato, plagioclásio e biotitas cloritizadas; textura granofírica, representada pelo intercrescimento de quartzo e K-feldspato é comum; pontualmente ocorre a textura micrográfica.
O K-feldspato ocorre como cristais subédricos, de aspecto granular, por vezes prismático, moderadamente fraturados,com granulação média (2 mm) a grossa (6 - 8 mm); está presente também como cristais mais finos (0,5 mm) preenchendo interstícios. Apresenta maclamento albita-periclinaparcialmente obliterado devido ao alto grau de argilização presente (Figura 5A). Observam-se inclusões de minerais como plagioclásio, epidoto, zircão e apatita.
Cristais de quartzo são anédricos, finos a grossos (0,1 - 5 mm) e localmente preenchem os espaços intercristalinos. Apresentam-se fortemente fraturados e com extinção ondulante variável; normalmente mostram contatos irregulares ou ondulados com outros minerais.
O plagioclásio apresenta hábito prismático, cristais subédricos a anédricos de granulação média (2 mm) a grossa (> 5 mm). Mostrammaclamento albita e albita-Carlsbad, porém em alguns cristais essas feições estão parcial ou totalmente obliteradas pelasericitização e argilização; normalmente mostram contatos retos, por vezes irregulares ou curvos. Raras inclusões de quartzo e minerais opacos foram observadas.
Anfibólio e biotita estão afetados por intensa alteração. Os cristais de anfibólio (pseudomorfos) estão transformados para epidoto, enquanto as biotitas estão totalmente cloritizadas(Figuras 5 B, C e D)
Zircão, apatita e fluorita são os minerais acessórios presentes nos SGP. Estes minerais formam agregados entre os minerais máficos e na forma de inclusões.
.
Figura 5. (A) Aspectos texturais dos SGP: (A) destaque para os fenocristais subarredondados de quartzo (Qz) e feldspato potássico (Kfs) argilizados imersos em matriz felsítica; pseudomorfo de anfibólio (Anf) transformado para epidoto (Ep). (B) aglomerado de cristais de anfibólio transformados para epidoto imersos em matriz quartzo-feldspática. (C-D) Detalhes da alterações recorrentes nos cristais de anfibólio dos SGP. Fonte: Abreviações segundo Whitney & Evans (2010).
2.2.5 Minerais Acessórios
Os principais minerais acessórios do GSQ foram identificados, além do estudo por luz transmitida,por meio de microscopiaeletrônica de varredura (MEV) e análises semiquantitativas por espectroscopia de dispersão de energia (do inglês, EDS; Figura 6). Todas as lâminas polidas foram recobertas com carbono (carbon-coated). Ilmenita, thorita, rutilo, allanita, apatita,fluorita e titanita secundária (alteração da ilmenita)predominam nosbiotita sienogranitos (BSG) enos sienogranitos porfiríticos (SGP). A presença comum de fluorita, juntamente comconteúdos de ilmenita >
magnetita sugere, respectivamente, processos hidrotermais mais intensos e caráter mais redutornas rochas sienograníticas do GSQ (Figuras 6A, B e C). Por outro lado, nos biotita monzogranitos (BMG) a magnetita é o principal mineral opaco e a titanita magmática aparece com certa frequência (Figura 6D, E e F), sugerindo caráter mais oxidado em relação aos BSG.
Figura 6. Imagens de ERE de minerais acessórios de GSQ. (A) e (B) mineralogia acessória característica dos sienogranitos. (C) Cristais de ilmenita, apatita e zircão comuns nos SGP. (D) e (E) Mineralogia acessória dos BMG, com cristais de magnetita e titanita primária típicas dos monzogranitos. (F) Titanita secundária, rutilo e cristais de apatita.Ap= apatita, Ilm= Ilmenita,
Kfs= feldspato potássico, Mag= magnetita, Fl=fluorita, Rt= rutilo, Ttn= titanita, Th= thorita, Zrn= zircão; Fonte:Abreviações segundo Whitney & Evans. (2010).
2.3 QUÍMICA MINERAL
As análises de WDS (Wavelength Dispersive Spectroscopy) de anfibólios e biotitas foram realizadas em seis (6) lâminas polidas representativas das quatro fácies do GSQ. Entretanto, em decorrência do alto grau de alteração apresentado por esses minerais, apenas uma das lâminas selecionadas pertencente aos BMG apresentou resultados satisfatórios para biotita; as análises de anfibólio não foram aproveitadas.
2.3.1 Biotitas
As análises de biotita foram realizadasem setenta e um (71) cristais (Tabela 2), subédricos a anédricos, que ocorrem preenchendo espaços intersticiais e comumente associadas a zircão, fluorita, allanita e apatita. De modo geral, as biotitas do GSQ apresentam-se intensamente cloritizadas, mesmo nas rochas preservadas (Figuras 7A, B); desta forma, apenas na fácies BMG foram encontrados cristais primárias que forneceram dados químicos confiáveis (Figuras 7C, D).
Figura 7. (A) Cristais de biotita dos BSG intensamente cloritizados. (B) Imagem ERE evidenciando o grau de intensa cloritização de cristais de biotita dos BSG. (C) cristais de biotita representantes dos BMG com características morfológicas e composicionais preservadas. (D)
Fotomicrografia da fácies BMG com cristais de biotita bem preservados, porém parcialmente cloritizados. BMG=biotita monzogranito; BSG=biotita sienogranito; Bt=biotita; Chl=clorita; Qz=quartzo; Ap=apatita. Fonte:Abreviações segundo Whitney e Evans (2010).
As fórmulas estruturais das biotitas do GSQ foram calculadas com base em 22 átomos de oxigênio equivalentes em base anidra, assumindo-se todo o ferro presente como Fe2+ (cf. Dymeck 1983). Todas as biotitas são moderadamente enriquecidas em Fe (Figura 8A), com razões Fe/(Fe+Mg) entre 0,69 a 0,73, e se aproximam dos polos anita-siderofilita (Deer et al. 1992). Na (Figura 8B) elas confirmam seu enriquecimento em Fe e plotam dominantemente no campo dasbiotitas ferrosas.
Figura 8. (A) Diagrama Fet/(Fet+Mg) vs IVAl Fonte: (Deer et al. 1992) mostrando a distribuição das biotitas do GSQ. Notar leve trend anita-siderofilita. (B) Diagrama VIAl+Fe3++Ti – Mg – Fe2++Mn Fonte: (Foster 1960) mostrando o enriquecimento em Fe das biotitas do GSQ. A=anfibólio. B=biotita. MG=monzogranito. SG=sienogranito. L=leuco. AFG=álcali-feldspato granito. IAlt=intensamente alterado. LBLMG=biotita leucomonzogranito tardio. Dados compilados de: Granito Jamon= Fonte: Dall’Agnol et al. (1999, 2005); Granito Bannach= Fonte: Mesquita (2017); Granito Antônio Vicente= Fonte: Teixeira (1999; Nery 2019); Granito Serra da Queimada= este trabalho.
Segundo (Speer 1984) biotitas de rochas plutônicas evidenciam características de reequilíbrio pós-magmático. No diagrama FeO+MnO – 10*TiO2 – MgO (Figura 9), as biotitas do GSQ plotam dominantemente no campo das biotitas magmáticas, com uma pequena porção migrando para o campo das biotitas reequilibradas.
Figura 9. Diagrama FeO+MnO–10*TiO2–MgO (Nachit et al. 2005) mostrando a distribuição dominante das biotitas dos BMG do GSQ no campo magmático. Campos com a composição de biotitas de granitos selecionados para comparação. Legenda conforme a Figura 8.
2.3.2 Tipologia
Biotitas de rochas plutônicas têm sido utilizadas como bons indicadores das condições físico-químicas e da natureza e ambiente tectônico de cristalização de seu magma hospedeiro (Nachit et al.1985, 2005, Abdel-Rahman et al.1994, Abdel-Fattah & Abdel-Rahman 1996, Lalonde et al. 1996, Bónová et al. 2010, Gao et al. 2016).No diagrama FeO – MgO – Al2O3 (Figura 10A), as biotitas do GSQ plotam no campo dos granitos anorogênicos, comportamento consistente com as análises de rocha total. Por outro lado,no diagrama Al2O3 vs MgO (Figura 10B), em decorrência dos conteúdos elevados de Al2O3 (Tabela 2), as biotitas ocupam o campo dos granitos peraluminosos.
Figura 10. Diagramas Al2O3 vs MgO e FeO – MgO – Al2O3 (Abdel-Rahman et al. 1994) mostrando a afinidade das biotitas do Granito Serra da Queimada com granitos anorogênicos e peraluminosos. Campos com a composição de biotitas de granitos selecionados para comparação.
Tabela 2.Composições químicas (WDS) e fórmula estrutural representativas das biotitas dos biotita-monzogranitos do Granito Serra da Queimada.
Amostra Nº Análises Cristal/Spot 1-1 5-2 5-4 8-7 10-6 11-3 SiO2 35,18 35,15 34,20 35,30 34,77 35,28 TiO2 2,36 2,62 2,82 2,38 2,66 2,96 Al2O3 16,76 16,86 16,33 16,83 16,51 16,97 FeO 23,89 24,37 25,56 24,96 25,27 23,80 MgO 5,95 5,98 5,61 5,79 5,35 5,79 MnO 0,39 0,45 0,43 0,43 0,41 0,42 CaO 0,03 0,00 0,04 0,03 0,04 0,01 Na2O 0,09 0,11 0,07 0,08 0,08 0,08 K2O 8,94 8,89 8,56 8,71 8,65 9,17 F 0,00 0,08 0,00 0,03 0,00 0,05 Cl 0,12 0,11 0,09 0,17 0,10 0,09 H2O 6,18 5,20 6,21 5,24 6,03 5,39 Subtotal 99,90 99,81 99,92 99,93 99,89 100,00 O=F,Cl 0,03 0,06 0,02 0,05 0,02 0,04 Total 99,87 99,75 99,90 99,88 99,87 99,96 Si 5,57 5,53 5,47 5,56 5,54 5,54 IVAl 2,43 2,47 2,53 2,44 2,46 2,46 Sítio tetraedo 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 VI Al 0,70 0,66 0,55 0,68 0,64 0,67 Ti 0,28 0,31 0,34 0,28 0,32 0,35 Fe total 3,16 3,21 3,42 3,29 3,37 3,12 Mg 1,40 1,40 1,34 1,36 1,27 1,36 Mn 0,05 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 Sítio octaédrico 5,61 5,63 5,71 5,66 5,65 5,56 Ca 0,00 0,00 0,01 0,00 0,01 0,00 Na 0,03 0,03 0,02 0,02 0,03 0,03 K 1,81 1,78 1,75 1,75 1,76 1,84 Sítio A 1,84 1,82 1,78 1,78 1,79 1,86 F 0,00 0,04 0,00 0,02 0,00 0,02 OH 6,53 5,45 6,63 5,51 6,40 5,64 Cl 0,03 0,03 0,02 0,04 0,03 0,02 Fe/(Fe+Mg) 0,69 0,70 0,72 0,71 0,73 0,70 Mg/(Mg+Fet) 0,31 0,30 0,28 0,29 0,27 0,30 SQ-11
Fórmula estrutural calculada na base de 22 átomos de oxigênio
2.4 GEOQUÍMICA DO GRANITO SERRA DA QUEIMADA 2.4.1 Procedimentos analíticos
Após o estudo petrográfico foram selecionadas quatorze (14) amostras representativas das quatro (3) fácies que formam o GSQ para análises geoquímicas de rocha total (Tabela 3). As amostras foram preparadas na Oficina de Preparação de Amostras (OPA) pertencente ao IG-UFPA. As análises químicas (Tabela 4) foram realizadas no Laboratório ALS Minerals usando ICP-ES (Inductively Coupled
Plasma-Emission Spectrometry) para a determinação dos elementos maiores e menores e
ICP-MS (Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry) para a caracterização de elementos traço, incluindo os terras raras. Diagramas geoquímicos foram confeccionados utilizando os softwares GCDKit e Excel.
Tabela 3. Amostras selecionadas para análises de rocha total.
2.4.2 Elementos Maiores e Menores
As análises em rocha total do GSQ mostram que suas rochas são enriquecidas em sílica, com concentrações de SiO2 entre 71,35-76,90% (Tabela 3). Todas as análises mostraram conteúdos moderados a elevados de Al2O3 (12,4-13,78%), com valores semelhantes aos descritos por Whalen et al. (1987). O K2O varia de 3,66 a 5,32%, o Na2O de 2,17a 4,53% e o Fe2O3 de 1,50 a 4,34%. Por outro lado, são observados baixos valores de MgO, TiO2 e CaO (0,03-0,71%, 0,06-0,62% e 0,51-2,39, respectivamente).
Nos diagramas de Harker (Figura 11) nota-se uma relação negativa entre SiO2 e TiO2, Al2O3, CaO, Fe2O3 e MgO no sentido SGP – BMG – BSG, com um enriquecimento em K2O+Na2O no sentido inverso. Tal comportamento se deve, provavelmente, ao maior conteúdo de anfibólio (pseudomorfos) e biotita fortemente alterados para epidoto e clorita nas duas primeiras fácies e ao caráter mais evoluído dos BSG. Fácies SGP SQ-07 e SQ-08b Amostra SQ-01, SQ-02, SQ-19, SQ-25, SQ-29, SQ-31 e SQ-38 BSG BMG SQ-11, SQ-13, SQ-15, SQ-17 e SQ-35
Tabela 4. Composição química média do Granito Serra da Queimada e de outros granitos da Suíte Intrusiva Velho Guilherme.
Granito
Fácies BSG BMG SGP PSMG SGMv AAFG BASMG BMG BSG BSGA BSGIA BSGEm SGH MSG BMZG-BLMZG BSG GREISEN
nº análises 7 5 2 2 2 1 3 3 5 4 6 4 5 1 9 4 4 SiO2 (wt,%) 76,90 73,22 71,35 75,91 75,95 76,76 68,38 75,41 76,34 77,12 75,06 75,90 76,42 77,41 75,02 76,30 74,07 TiO2 0,06 0,33 0,62 0,04 0,06 0,04 0,78 0,18 0,14 0,09 0,05 0,05 0,05 0,03 0,12 0,03 0,03 Al2O3 12,04 13,59 13,10 12,94 12,62 12,64 14,02 12,30 12,27 12,36 12,84 12,40 12,37 12,61 13,09 13,44 13,87 Fe2O3 1,54 2,45 4,34 2,40 3,05 1,02 1,99 1,52 0,34 0,35 0,26 1,54 1,14 0,48 1,45 0,72 5,44 FeO 1,38 2,20 3,90 nd nd nd 2,80 1,29 1,36 1,09 0,90 nd nd nd nd nd nd MnO 0,04 0,04 0,16 0,06 0,09 0,02 0,06 0,01 0,03 0,02 0,02 0,02 0,01 nd 0,05 0,02 0,29 MgO 0,03 0,54 0,71 0,02 0,01 0,02 0,81 0,18 0,12 0,05 0,02 0,01 0,03 0,03 0,10 0,04 0,02 CaO 0,51 1,13 2,39 0,57 0,58 0,43 1,67 0,48 0,73 0,77 1,02 0,49 1,01 0,53 0,56 0,15 0,46 Na2O 2,90 3,24 2,17 3,25 2,59 2,03 3,93 3,34 3,28 3,50 3,27 3,60 3,78 3,25 3,46 4,35 0,05 K2O 5,32 4,70 4,76 4,03 4,53 6,38 4,12 5,13 4,74 4,76 4,72 4,63 4,27 5,66 4,99 4,35 3,14 P2O5 0,01 0,09 0,18 0,01 0,01 0,01 0,24 0,06 0,03 0,02 0,02 0,01 <0,01 0,03 0,03 0,01 0,02 P,F, 0,96 1,00 1,47 0,85 1,14 0,89 0,88 0,69 0,81 0,68 0,84 0,70 0,50 0,52 1,04 0,60 2,52 Total 100,31 100,60 101,25 100,08 100,63 100,24 99,68 100,59 100,19 100,81 99,62 99,32 99,12 100,57 99,91 100,00 99,91 Rb (ppm) 363,7 169,4 235,8 835,0 786,0 871,0 248,0 296,0 306,0 433,0 539,0 511,0 433,0 365,0 525,8 797,8 1354,9 Ba 106,9 2209,0 1475,0 310,0 28,0 32,0 1170,0 447,0 245,0 129,0 29,0 16,0 175,0 264,0 345,8 18,0 14,7 Sr 25,2 170,8 177,5 21,0 18,0 19,0 148,0 42,0 34,0 25,0 11,0 9,0 70,0 49,0 51,2 6,7 20,2 Zr 128,4 196,0 394,0 118,0 164,0 152,0 327,0 201,0 167,0 132,0 118,0 130,0 121,0 161,0 153,4 111,1 66,2 Nb 42,8 13,3 27,3 126,0 76,0 120,0 17,0 21,0 25,0 42,0 51,0 38,0 41,0 52,0 37,9 55,3 54,0 Y 94,2 28,6 42,3 151,0 170,0 79,0 112,0 25,0 57,0 83,0 148,0 107,0 122,0 237,0 51,3 35,3 39,2 Sn 7,4 4,2 5,0 19,9 63,1 10,5 6,7 5,8 2,6 7,1 303,5 3,5 9,9 2,2 7,8 12,7 159,5 W 294,3 192,8 204,0 182,6 81,8 88,9 51,7 65,6 134,9 55,0 50,2 78,2 60,5 715,0 58,4 45,0 87,8 Ta 3,64 1,44 2,00 16,29 10,68 18,38 1,65 2,13 7,63 6,22 9,51 5,98 5,30 8,90 nd nd nd A/CNK 1,15 1,10 0,96 1,20 1,24 1,15 1,00 1,03 1,04 1,00 1,04 1,05 0,98 1,01 1,08 1,11 3,21 K2O/Na2O 1,93 1,71 1,55 1,24 1,75 3,14 1,05 1,54 1,45 1,36 1,44 1,29 1,13 1,74 1,44 1,00 62,80 FeOt/FeOt+MgO 0,98 0,81 0,86 0,99 1,00 0,98 0,77 0,88 0,92 0,95 0,97 0,99 0,97 0,94 0,93 0,94 1,00 K/Rb 184,00 336,12 251,75 58,57 70,24 88,97 205,45 210,48 188,97 132,56 107,49 109,93 118,91 185,22 114,74 65,06 29,74 Rb/Sr 19,33 1,81 0,78 39,76 43,67 45,84 1,68 7,05 9,00 17,32 49,00 56,78 6,19 7,45 10,27 118,54 67,01 Ba/Rb 0,29 13,04 6,26 0,37 0,04 0,04 4,72 1,51 0,80 0,30 0,05 0,03 0,40 0,72 2,30 0,06 0,01 ΣREE 333,38 321,66 719,83 324,76 354,69 275,07 519,67 486,03 420,72 306,44 69,80 157,33 171,84 155,03 717,6 538,9 373,9 ΣREE L 103,76 201,58 564,04 259,75 274,16 225,62 460,26 454,88 374,59 259,59 170,55 102,91 109,00 61,70 521,2 274,05 215,55 ΣREE P 229,62 120,08 155,80 65,01 80,44 49,34 57,94 30,42 45,51 47,45 69,80 54,35 62,75 93,28 166,35 251,25 147,25 Eu/Eu* 0,02 0,34 0,39 0,03 0,02 0,03 0,26 0,20 0,19 0,12 0,06 0,03 0,03 0,01 0,3 0,1 0,2
Serra da Queimada Mocambo Antônio Vicente Velho Guilherme Bom Jardim
Figura 11. Diagramas de Harker para os elementos maiores do GSQ. (A) TiO2 x SiO2. (B) Al2O3 x SiO2. (C) CaO x SiO2. (D) FeO x SiO2. (E) MgO x SiO2. (F) K2O+Na2O x SiO2. BSG=biotita sienogranito. BMG= biotita monzogranito. SGP= sienogranito porfirítico.
2.4.3 Elementos Traço
Os BSG são as rochas mais enriquecidas em Rb (292 a 597 ppm) e as mais empobrecidas em Sr (15,6 a 71,7 ppm, com média de 25,2 ppm) e Ba (29,3 a 159,7 ppm, com média de 106,9 ppm), gerando razões Rb/Sr mais elevadas (média de 19,33)
e Ba/Rb mais baixas (média de 0,29 pm) (Tabela 4; Figura 12). Por outro lado, BMG, BMGO e SGP mostram conteúdos de Sr e Ba comparativamente mais elevados (Tabela 4).
O Sn possui concentrações baixas a moderadas (3-18 ppm) no Granito Serra da Queimada, com os BSG apresentando as maiores variações (entre 4 e 18 ppm, média de 7,4 ppm), similar às fácies dos granitos estaníferos Velho Guilherme e Bom Jardim (Tabela 4). Os BMG e SGP são mais empobrecidos e apresentam conteúdos de Sn entre 3 e 6 ppm e 5 ppm, respectivamente.
O W, elemento sempre presente nos granitos especializados da Província Estanífera do Sul do Pará (Tabela 4), apresentou valores comparativamente altos nas rochas do GSQ (entre 122 - 447 ppm), sendo mais elevado nos BSG (196 - 447 ppm, média de 294,3 ppm). Nas outras fácies, o W é mais baixo evaria de 122-261 ppm nos BMG e de 127-281 ppm nos SGP (Tabela 4).
Figura 12. Diagramas de Harker utilizando elementos traços do Granito Serra da Queimada. (A) Rb x Ba. (B) Srx Ba.(C) Rb x Sr. (D) Rb/Sr x Ba/Sr. BSG=biotita sienogranito. BMG= biotita monzogranito. SGP= sienogranito porfirítico.
No diagrama A/NK x A/CNK (Figura 13A) o GSQ mostra assinatura peraluminosa a fracamente metaluminosa, e se assemelha a outros granitos da SIVG. No diagrama FeOt/(FeOt+MgO) x SiO2 (Frost et al. 2001) plota dominantemente no campo dos granitos tipo A ferrosos, com exceção de algumas amostras dos BMG (Figura 13B).
Figura 13. Diagramas geoquímicos mostrando a distribuição das amostras do Granito Serra da Queimada e de outros granitos pertencentes à SIVG. (A) Diagrama A/NK x A/CNK (Shand et al. 1951). (B) Diagrama FeOt/(FeOt+MgO) x SiO2 (Frost et al. 2001). Análises químicas dos granitos Velho Guilherme (GVG), Antônio Vicente (GAV) e Mocambo (GM) Fonte: compiladas de Teixeira (1999). Análises químicas do Granito Bom Jardim (GBJ) Fonte: Lamarão et al. (2012). A/NK=Al2O3/Na2O+K2O; A/CNK=Al2O3/CaO+Na2O+K2O.
